Control of Calcium Oxalate Crystal Growth by Face-Specific Adsorption of an Osteopontin Phosphopeptide
Notice bibliographique
Résumé
Mineral-associated proteins have been proposed to regulate many aspects of biomineralization, including the location, type, orientation, shape, and texture of crystals. To understand how proteins achieve this exquisite level of control, we are studying the interaction between the phosphoprotein osteopontin (OPN) and the biomineral calcium oxalate monohydrate (COM). In the present study, we have synthesized peptides corresponding to amino acids 220-235 of rat bone OPN (pSHEpSTEQSDAIDpSAEK), one of several highly phosphorylated, aspartic-, and glutamic acid-rich sequences found in the protein. To investigate the role of phosphorylation in interaction with crystals, peptides containing no (P0), one (P1), or all three (P3) phosphates were prepared. Using a novel combination of confocal microscopy and scanning electron microscopy, we show that these peptides adsorb preferentially to {100} faces of COM and inhibit growth of these faces in a phosphorylation-dependent manner. To characterize the mechanism of adsorption of OPN peptides to COM, we have performed the first atomic-scale molecular-dynamics simulation of a protein-crystal interaction. P3 adsorbs to the {100} face much more rapidly than P1, which in turn adsorbs more rapidly than P0. In all cases, aspartic and glutamic acid, not phosphoserine, are the amino acids in closest contact with the crystal surface. These studies have identified a COM face-specific adsorption motif in OPN and delineated separate roles for carboxylate and phosphate groups in inhibition of crystal growth by mineral-associated phosphoproteins. We propose that the formation of close-range, stable, and face-specific interactions is a key factor in the ability of phosphoproteins to regulate biomineralization processes.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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